KR101598815B1 - 액정표시장치용 구동회로 및 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치용 구동회로 및 구동방법에 관한 것으로서, 액정패널로 영상데이터 기입을 위한 게이트구동신호의 생성을 제어하는 제1클럭신호 및 블랙데이터 기입을 위한 게이트구동신호의 생성을 제어하는 제2클럭신호를 각각 1 프레임표시시간동안 출력하는 액정표시장치용 구동회로와 이러한 동작의 특징을 가지는 구동방법을 제안하며, 게이트구동부로 정상적인 전압레벨의 클럭신호를 제공하며 이에 영상의 왜곡이 없는 안정된 표시 품질을 제공할 수 있는 장점이 있다.

Description

액정표시장치용 구동회로 및 구동방법{Driving circuit and driving method for liquid crystal display device}
본 발명은 액정표시장치용 구동회로 및 구동방법에 관한 것으로서, 특히 블랙데이터 삽입(BDI) 구동을 수행하는 액정표시장치에서 게이트구동부로 제공되는 클럭신호의 왜곡 현상을 개선한 액정표시장치용 구동회로 및 구동방법에 관한 것이다.
액정표시장치는 최근 들어 표시영상의 화질 및 시감 특성을 개선하기 위한 다양한 구동방법이 제안되고 있는데, 블랙데이터 삽입(Black-data insertion : BDI) 구동이 그 중 하나이다.
도 1은 종래 기술에 따른 블랙데이터 삽입 구동을 위한 액정표시장치의 구성을 간략히 도시한 구성도로서, 액정패널(10)과, 타이밍제어부(20)와, 소스구동부(30) 및 게이트구동부(40)를 대표로 도시하였다.
상기 액정패널(10)은, 도 2를 참조하면, 글라스를 이용한 기판 상에 다수의 데이터배선(DL1~DLm)과 다수의 게이트배선(GL1~GLn)이 교차되어 다수의 화소영역을 형성하며, 각각의 화소영역에는 박막트랜지스터(TFT)와 액정(LC)이 구성되어 입력된 데이터에 의해 영상을 표시한다.
상기 타이밍제어부(20)는 통상 타이밍컨트롤러(Timing controller)로 명칭되며, TV 또는 그래픽카드와 같은 외부구동시스템으로부터 입력된 제어신호 및 클럭신호(CLK)를 이용하여 복수개의 소스 드라이브 집적회로들로 구성된 소스구동부(30)와 복수개의 게이트 드라이버 집적회로들로 구성된 게이트구동부(40)를 구동하기 위한 제어신호를 생성한다. 또한 상기 외부구동시스템으로부터 입력되는 RGB데이터를 소스구동부(30)로 전송한다.
상기 소스구동부(30)는 상기 타이밍제어부(20)로부터 입력되는 제어신호들에 응답하여 입력 RGB데이터의 감마기준전압들을 선택하고, 선택된 감마기준전압에 의해 생성된 데이터전압(Vdata)을 액정패널(2)에 공급하여 액정 분자의 회전 각도를 제어한다.
상기 게이트구동부(40)는 상기 타이밍제어부(20)로부터 입력되는 클럭신호(D_CLKs B_CLKs) 및 제어신호들에 응답하여 액정패널(10)상에 배열된 박막트랜지스터(TFT)들의 온/오프(on/off) 제어를 위한 게이트구동신호(Vg)를 출력하는데, 액정패널(10) 상의 게이트배선(GL1~GLn)을 순차적으로 인에이블(enable) 시킴으로써 액정패널(10) 상의 박막트랜지스터들(TFT)을 1 라인 분씩 순차적으로 구동시켜 소스구동부(30)로부터 공급되는 아날로그 영상신호들이 각 박막트랜지스터(TFT)들에 접속된 픽셀들로 인가되도록 한다.
도 3은 종래 기술에 따른 블랙데이터 삽입 구동을 위한 액정표시장치에 적용된 클럭신호(D_CLKs, B_CLKs) 제공 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 상기 게이트구동부(40)는 BDI 게이트 내장 회로의 경우, 영상표시를 위한 게이트구동신호의 출력에 사용하기 위한 제1클럭신호(D_CLKs)와 블랙데이터 삽입을 위한 게이트구동신호의 출력에 사용하기 위한 제2클럭신호(B_CLKs)를 상기 타이밍제어부(20)로부터 각각 별도로 제공받는다. 이때 상기 제1클럭신호(D_CLKs)와 제2클럭신호(B_CLKs)는 상기 게이트구동부(40)에 실장된 쉬프트레지스터 회로에 따라 4상 클럭신호 등이 요구되는 경우가 대부분이므로 각각 서로 다른 상(phase)을 가지는 다수개의 클럭신호로 구성되는 것이 일반적이다.
이러한 상기 각 클럭신호(D_CLKs B_CLKs)는 레벨쉬프터(50)를 거쳐 신호레벨의 변환을 수행한 후 상기 게이트구동부(40)로 제공된다.
그런데, 상기 제1클럭신호(D_CLKs)와 제2클럭신호(B_CLKs)는, 도 4의 신호타이밍도를 참조하면, 각각 1 프레임 표시시간(1Vertical time)의 후반부에 클럭신호가 제공되지 않는 블랭크 타임(blanc time: BT_D, BT_B)을 각각 가지게 된다. 이러한 블랭크 타임(BT_D, BT_B)은 외부구동시스템으로부터 제공되는 클럭신호(CLK)의 제공타이밍에 맞추어 상기 타이밍제어부(20)에서 생성한 것인데 이러한 블랭크 타임(BT_D, BT_B)에 의해 타 클럭신호의 전압레벨을 상승시키는 문제점이 발생한다.
이러한 문제점은 상기 레벨쉬프터(도 3의 50)의 클럭신호 입력 채널의 부하(load) 변동에 원인이 있는데, 상기 제1클럭신호(D_CLKs)가 인가되지 않는 제1클럭신호 블랭크타임(BT_D)에는 상기 제2클럭신호(B_CLKs)의 생성 채널에 동작전원이 편중되고 또한 상기 제2클럭신호(B_CLKs)가 인가되지 않는 제2클럭신호 블랭크타임(BT_B)에는 상기 제1클럭신호(D_CLKs)의 생성 채널에 동작전원이 편중되어 약 수백 mV 정도의 전압상승 현상이 발생되는 것이다.
이러한 클럭신호(D_CLKs B_CLKs)의 전압레벨 왜곡은 결국 상기 게이트구동부(40)에서 생성되는 게이트구동전압(Vg)의 비정상적인 출력의 원인이 되어 표시영상의 왜곡 등의 문제로 이어지게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 게이트구동신호를 생성하는 게이트구동부로 제공되는 클럭신호의 왜곡 현상을 개선하여 액정표시장치에서 정상적인 영상을 표시할 수 있도록 하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 액정패널에 영상데이터를 기입하기 위한 게이트구동신호의 생성을 제어하는 제1클럭신호 및 블랙데이터를 기입하기 위한 게이트구동신호의 생성을 제어하는 제2클럭신호를 각각 1 프레임표시시간(1 Vertical time)동안 출력하는 액정표시장치용 구동회로를 제안한다.
상기 구동회로는 타이밍컨트롤러인 것을 특징으로 한다.
상기 구동회로에서, 상기 제1클럭신호와 상기 제2클럭신호는 각각 서로 다른 위상을 가진 다수개의 클럭신호로 구성되는 신호인 것을 특징으로 한다.
상기 구동회로에서, 상기 구동회로는 상기 동작을 연속적으로 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 액정패널에 영상데이터를 기입하기 위한 게이트구동신호의 생성을 제어하는 제1클럭신호 및 블랙데이터를 기입하기 위한 게이트구동신호의 생성을 제어하는 제2클럭신호를 각각 1 프레임표시시간(1 Vertical time)동안 출력하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법을 제공한다.
상기 구동방법에서, 상기 제1클럭신호와 상기 제2클럭신호는 각각 서로 다른 위상을 가진 다수개의 클럭신호로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 구동방법은 연속적으로 수행되는 것을 특징으로 한다.
아울러 본 발명은, 액정패널에 영상데이터를 기입하기 위한 게이트구동신호의 생성을 제어하는 제1클럭신호 및 블랙데이터를 기입하기 위한 게이트구동신호의 생성을 제어하는 제2클럭신호를 각각 (1V-4H) 내지 1V 동안 출력하되, 상기 V는 프레임표시시간(Vertical time)이고 상기 H는 수평주기(Horizontal time)인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법을 제안한다.
상기 구동방법은 연속적으로 수행되는 것을 특징으로 한다.
상기한 특징의 본 발명에 따르면, 게이트구동부로 정상적인 전압레벨의 클럭신호를 제공하며 이에 영상의 왜곡이 없는 안정된 표시 품질을 제공할 수 있는 장 점이 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 신호타이밍도로서, 블랙데이터 삽입 구동을 위한 액정표시장치에 적용된 클럭신호(D_CLKs, B_CLKs) 제공 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이러한 본 발명의 설명을 위해 상기 도 1과 도 3의 구성을 다시 참조한다.
본 발명에 따른 액정표시장치의 구동방법에서는 전술한 바와 같은 클럭신호 전압레벨의 상승 현상을 개선하기 위해, 상기 타이밍제어부(20)에서 게이트구동부(40)로 제공되어 영상표시를 위한 게이트구동신호(Vg)의 출력에 사용하기 위한 제1클럭신호(D_CLKs)와 블랙데이터 삽입을 위한 게이트구동신호(Vg)의 출력에 사용하기 위한 제2클럭신호(B_CLKs)를 각각 1 프레임표시시간(1vertical time:1V)동안 지속적으로 제공되는 신호로 변경한다.
즉, 상기 타이밍제어부(20)에서 제1클럭신호(D_CLKs)와 제2클럭신호(B_CLKs)를 출력하되 블랭크 구간에도 지속적으로 출력하는 것이 특징이며, 이러한 신호 출력 변경은 상기 타이밍제어부(20) 내부에 프로그램화되어 실장된 로직(logic) 변경 등을 통해 구현할 수 있을 것이다.
이때 상기 제1클럭신호(D_CLKs)와 제2클럭신호(B_CLKs)는 상기 게이트구동부(40)에 실장된 쉬프트레지스터 회로에 따라 여러 개의 클럭신호를 요구되는 경우 가 많으므로 각각 서로 다른 상(phase)을 가지는 다수개의 클럭신호로 구성되는 것이 당연하다.
이처럼 본 발명의 특징에 따라 블랭크 구간에도 지속적으로 상기 각 클럭신호(D_CLKs B_CLKs)가 제공될 경우, 상기 레벨쉬프터(도 3의 50) 내에서의 동작 채널간 부하 변동이 없어져 동작전압이 일 채널로 편중되는 현상이 개선되며 이에 비정상적인 전압 상승이 없는 클럭신호(D_CLKs, B_CLKs)를 상기 게이트구동부(40)로 제공할 수 있다. 따라서 게이트구동부(40)에서 액정패널(10)로 출력되는 게이트구동신호(Vg) 역시 안정된 전압레벨을 가진 정상적인 신호로 제공되므로 영상의 왜곡 현상이 개선되는 효과가 있다.
이러한 본 발명의 개념에 대해 실제 액정표시장치에 적용한다면 상기 종래 기술에서 설명한 바와 같은 블랭크 타임(도 4의 BT_D, BT_B)을 최대 4 수평주기(4 Horizontal time:4H) 이내로 설정하여 구성하는 것도 상기 도 5와 같이 설명한 본 발명의 효과를 볼 수 있을 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 블랙데이터 삽입 구동을 위한 액정표시장치의 구성을 간략히 도시한 구성도
도 2는 도 1의 구성 중 액정패널의 구성을 간략히 도시한 도면
도 3은 종래 기술에 따른 블랙데이터 삽입 구동을 위한 액정표시장치에 적용된 클럭신호(D_CLKs, B_CLKs) 제공 방법을 설명하기 위한 도면
도 4는 종래 기술에 따른 제1클럭신호(D_CLKs)와 제2클럭신호(B_CLKs)를 도시한 신호타이밍도
도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 신호타이밍도
<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명>
D_CLKs : 제1클럭신호 B_CLKs : 제2클럭신호

Claims (9)

  1. 영상데이터기입 구간과 제1블랭크 구간을 포함하는 제1프레임표시시간 중 상기 영상데이터기입 구간에서 영상데이터가 액정패널에 기입되고, 블랙데이터기입 구간과 제2블랭크 구간을 포함하는 제2프레임표시시간 중 상기 블랙데이터기입 구간에서 블랙데이터가 상기 액정패널에 기입되며,
    상기 블랙데이터기입 구간은 상기 제1블랭크 구간과 중첩되고, 상기 영상데이터기입 구간은 상기 제2블랭크 구간과 중첩되며,
    제1클럭신호는 상기 영상데이터기입 구간 및 제1블랭크 구간에서 지속적으로 출력되고, 제2클럭신호는 상기 블랙데이터기입 구간 및 제2블랭크 구간에서 지속적으로 출력되는 액정표시장치용 구동회로.
  2. 청구항 제 1 항에 있어서,
    상기 구동회로는 타이밍컨트롤러인 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 구동회로
  3. 청구항 제 1 항에 있어서,
    상기 제1클럭신호와 상기 제2클럭신호는 각각 서로 다른 위상을 가진 다수개의 클럭신호로 구성되는 신호인 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 구동회로
  4. 청구항 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2클럭신호를 매 프레임표시시간 마다 반복하여 출력하는 액정표시장치용 구동회로
  5. 영상데이터기입 구간과 제1블랭크 구간을 포함하는 제1프레임표시시간 중 상기 영상데이터기입 구간에서 영상데이터가 액정패널에 기입되고, 블랙데이터기입 구간과 제2블랭크 구간을 포함하는 제2프레임표시시간 중 상기 블랙데이터기입 구간에서 블랙데이터가 상기 액정패널에 기입되며,
    상기 블랙데이터기입 구간은 상기 제1블랭크 구간과 중첩되고, 상기 영상데이터기입 구간은 상기 제2블랭크 구간과 중첩되며,
    제1클럭신호는 상기 영상데이터기입 구간 및 제1블랭크 구간에서 지속적으로 출력되고, 제2클럭신호는 상기 블랙데이터기입 구간 및 제2블랭크 구간에서 지속적으로 출력되는 액정표시장치의 구동방법.
  6. 청구항 제 5 항에 있어서,
    상기 제1클럭신호와 상기 제2클럭신호는 각각 서로 다른 위상을 가진 다수개의 클럭신호로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법
  7. 청구항 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2클럭신호를 매 프레임표시시간 마다 반복하여 출력하는 액정표시장치의 구동방법
  8. 삭제
  9. 삭제
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